• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.279-286
• /
• 1999

Wall-bounded 유동과 달리 자유 전단 유동은 Hyperbolic Tangent Profile을 가지고 비점성 불안정에 의해 지배된다. 따라서 자유 전단 유동에서 난류로의 천이과정은 비점성 불안정성 이론에 의해 해석되어 진다. 본 연구는 분리판(Splitter plate)에 의해 분리된 속도가 다른 자유 유속의 혼합에 의해 형성되는 혼합층에서 와류병합과정에 대한 속도비의 영향에 대하여 연구한다. 속도비는, R, $ \frac{U_1-U_2}{U_1+U_2}$ 로 정의되며, 여기서 $U_1$은 분리판 위에서의 자유 유속을 그리고 $U_2$ 는 분리판 아래에서의 자유 유속을 나타낸다. 본 연구에서 와류구조의 병합작용을 분석하기 위하여 2차원 비정상 Large-Eddy Simulation 방법을 적용하였다. 속도비의 변화에 따라 혼합층에서 불안정 Wave가 성장하게 되고, 유체는 2차원 와류구조에서 Roll-up한다. 이러한 2차원 와류구조는 주위의 다른 와류구조와 상호작용을 하게 되고 하나의 커다란 와류구조를 형성하는 것을 볼 수 있다. 혼합층에서 와류병합과정은 반복적으로 일어나는 것을 알 수 있었고, 이 결과를 이용하여 혼합층의 성장을 제어할 수 있다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
• /
• 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 춘계 학술대회
• /
• pp.180-183
• /
• 2005

본 논문에서는 새로운 형태의 혼합형 5자유도 마이크로 매니퓰레이터를 제안하고 개발하고자 한다. 제안된 기구는 평면형 2자유도 XY-stage와 공간형 3자유도 병렬 기구로 구성된다. 3자유도 병렬기구는 3개의 직렬체인으로 이루어져 있으며, 공간상에서 두 방향의 회전 움직임과 Z축 방향으로의 병진운동을 생성한다. 모의실험을 통하여 개발된 기구의 작업공간과 출력단에서의 정밀도 해석을 수행한다. 개발된 기구는 조작 대상 물체의 미세 위치제어를 필요로 하는 반도체 및 기계, 생물, 의료분야 등에 적용 될 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.151-160
• /
• 2006

본 연구에서는 균일단면 뿐만 아니라 불균일 단면을 갖는 곡선보의 동적해석을 효과적으로 수행할 수 있는 새로운 2절점 곡선보 요소를 제안하였다. 전단변형률을 고려한 본 요소는 Hellinger-Reissner 변분이론에 바탕하여 유한요소정식화를 수행하였다. 또한, 변위장에 대해 무절점 자유도를 추가적으로 도입하여 요소의 수치적 성능을 크게 향상시켰다. 계산의 효율성을 위해, 요소정식화의 최종단계에서 정치조건으로부터 응력매개변수들을 제거하고, 동적축약을 통하여 무절점 자유도 성분들 또한 최종적인 유한요소방정식에서 제거되어 일반적인 변위기저 요소와 같은 자유도를 가지는 유한요소방정식을 얻을 수 있다. 몇 가지 수치예제들에 대한 해석을 통하여, 무절점 자유도와 변위장에 일치하는 적절한 응력매개변수가 혼합요소의 수치적 거동에 미치는 영향을 분석하였으며, 본 연구에서 제안된 2절점 혼합요소가 곡선보의 동적해석에서 매우 정확하고 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.165-172
• /
• 2003

본 연구에서는 축대칭 쉘구조물의 정동적해석을 효과적으로 수행할 수 있는 새로운 유한요소를 제안하였다. 본 유한요소는 축대칭 쉘의 전단변형률을 고려하였으며, 쉘의 경계에서 기술할 수 있는 변수들만으로 표현되는 효율적인 형태의 수정된 혼합 변분이론에 바탕하여 유한요소정식화를 수행하였다. 또한, 변위장에 대해 무절점 자유도를 추가적으로 도입하여 요소의 수치적 성능을 크게 향상시켰다 계산의 효율성을 위해, 요소정식화의 최종단계에서 정치조건으로부터 응력매개변수들을 제거하고, 동적축약을 통하여 무절점 자유도 성분들 또한 최종적인 유한요소방정식에서 제거되어짐으로써, 일반적인 변위기저 요소와 같은 크기의 유한요소방정식을 얻을 수 있다. 몇 가지 수치예제들에 대한 해석을 통하여, 무절점 자유도와 변위장에 일치하는 적절한 응력매개변수를 가지는 제안된 혼합 축대칭 쉘요소가 정동적해석에서 대단히 정확하고 효율적임을 확인할 수 있었다

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
• /
• pp.23-23
• /
• 1999

후류손실을 가지는 혼합 전단층에 대하여 밀도변화가 없는 유동 및 밀도변화가 있는 유동의 선형 불안정성 해석을 수행하였다. 기본 유동의 속도장 및 밀도장은 tanh 함수를 사용하였으며, Gaussian 형태의 해석적 함수를 사용하여 두 유동을 분리시키는 평판 바로 다음에 존재하는 후류 손실 유동을 포함시켰다. 공간적 선형 불안정성 해석을 수행하여 불안정성 모드의 성장률과 파장속도를 주파수의 함수로서 구하였다. 해석 결과로부터 후류 손실을 가지는 혼합층은 sinuous 모드와 varicose 모드의 두 개의 불안정성 모드를 가짐을 알았다. 밀도가 균일한 경우에는 varicose 모드보다 sinuous 모드가 지배적이다. 밀도가 균일한 경우에는 varicose 모드보다 sinuous 모드가 지배적이다. 밀도구배가 존재하나 빠른 자유유동의 밀도가 높은 경우에는 밀도가 균일한 경우와 마찬가지로 sinuous 모드가 지배적인 모드가 된다. 그러나 느린 자유 유동의 밀도가 높은 경우에는 밀도장의 두께가 속도장의 두께보다 상대적으로 얇아지면 varicose 모드가 sinuous 모드보다 더욱 불안정하여질 수 있다. varicose 모드와 sinuous 모드의 성장률이 비슷한 밀도장의 두께에서는 두 불안정성 모드가 주파수 변화에 따라 분지 되어지는 경향을 보인다.

• 기계저널
• /
• 제31권4호
• /
• pp.332-340
• /
• 1991

본 글에서는 속이 찬 실린더(solid cylinder)에서의 비대칭 탄성파전파 문제를 풀기 위한 해석적 방법의 일부를 소개하고자 한다. 속이찬 실린더에 있어서는 측면벽의 경계조건에 상관없이 평 판에서의 Fourier 시리즈와 유사한 단순해가 존재하지 않는다고 밝혀져 왔다(1). 그러나 최근 발표된 본인의 논문(2)에서 지적된 것처럼, 매우 특별한 측면 경계조건을 갖는 경우에만 정해가 존재한다. 특히 탄성파전파에 관한 한, 이러한 정해는 물리적으로 볼 때 팽창파(dilatational wave)와 전단파(shear wave)가 서로 얽히지 않는 상태에 해당되기 때문에, 소위 "비혼합 해(uncoupled solution)"라 불린다. 이 "비혼합해(uncoupled solution)"의 실제 사용 예를 들면, 상술된 바와 같이 일반적인 측면 경계조건을 갖는 속이 찬 실린더 문제를 풀기 위한 시도함 수(trial function)로 사용될 수 있을 것이다. 주지하는 바와 같이 자유측면벽(traction-free cylindrical wall)을 갖는 속이 찬 실린더는 공학적으로 매우 중요한 구조요소이다. 이 경우에는 측면벽의 경계조건으로 말미암아, 해가 정해의 형태로 존재하지 않는다. 특히 이 구조물에서의 탄성파전파 문제를 다루고자 할 때, 먼저 분산관계식(dispersion relation)을 구한 다음, 이를 이 용해 경계문제를 푸는 것이 상용적으로 사용되는 방법이다. 이 분산 관계식은 파장과 주파수 와의 관계를 나타내는 것으로, 그 복잡성으로 말미암아 이 식을 사용되는 수치해법으로 정확하게 구하는 것은 거의 불가능하다. 따라서, 본 글에서는 특별한 측면벽을 갖는 속이 찬 실린더의 비혼합해를 활용하여 자유측면벽을 갖는 속이 찬 실린더의 분산관계식(pochhammer의 분산관 계식이라 불린다)을 구하는 법을 설명하고자 한다. 이를 위해 비혼합해가 존재하는 측면경계조 건에 대해 먼저 살펴보고자 한다.조 건에 대해 먼저 살펴보고자 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
• /
• pp.184.2-184.2
• /
• 2005

• 대한화학회지
• /
• 제60권2호
• /
• pp.111-117
• /
• 2016

본 연구에서는 이성분 격자 용액에서 용매-용질, 용질-용질 분자 사이에 특정상호작용이 존재하는 경우에 대한 새로운 혼합자유에너지식을 유도하였다. 특정상호작용이 일어날 확률은 이항분포를 만족한다고 가정하였다. 이 혼합자유에너지식을 이용하여 나타낼 수 있는 부분혼합도에 대한 유형을 조사하였고 Ω-모양의 온도-조성 상도가 존재할 수 있음을 보여 주었다. 그리고 물-2-부탄올에 대한 Ω-모양의 온도-조성 상도를 계산하여 Hino등 ⁵의 방법에 의한 계산값, 실험값과 비교하여 보았다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제11권10호
• /
• pp.219-224
• /
• 2020

입상재료를 균일하게 혼합하기 위한 입자 교반기는 다양한 산업 분야에서 널리 활용되는 기계 장치로써 응용 분야와 혼합 조건에 따라 다양한 형태로 개발되어 사용되고 있다. 하지만 대부분 산업용 교반기의 구동 자유도는 2 자유도 이하로써 혼합재료의 기계적 특성 및 교반기의 구조를 제외한 운전 조건 측면에서 최적 교반을 위한 인자의 선택범위는 넓지 않다. 운전 조건의 선택 범위를 확대하기 위해 본 논문에서는 다관절 로봇과 입자용 드럼 믹서를 융합한 다자유도 로봇 교반기를 제안하였고 가상 작동 환경에서 교반 성능을 평가하였다. 입자 유동 해석 기법인 이산요소법을 이용하여 다자유도 로봇 믹서의 성능 예측 시뮬레이션을 수행하였고 제안된 장치 설계안이 기존 교반기보다 개선된 혼합 성능을 발휘할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제13권4호통권35호
• /
• pp.1-9
• /
• 1999

일차원 및 이차원의 단순한 문제에 대하여 계층 요소를 사용한 혼합 차수 유한 요소해의 정확성 및 수렴성을 조사하였다. 이러한 작업은 임의의 차수를 가진 블록들을 조합하여 요소를 구성함으로서 이루어질 수 있다. 블록간의 연결성이 유지될 수 있는 블록의 구성과 요소 생성에 대하여는 코드개발과 관련하여 설명하고 있으며, 서로 다른 차수를 가진 인접 블록간의 해의 연속성에 대하여는 계층 요소의 구성과 관련하여 서술되었다. 수치적 결과는 블록의 차수를 잘 선택함으로서 유한 요소해의 수렴성과 정확성을 증가시킬 수 있음을 보여주고 있으며, 고차 요소 영역을 너무 많이 할당하여 선형 요소의 영역이 너무 적을 경우에는 경계 조건에 따라 오차가 내부로 전파됨을 보여준다. 또한 세분화된 요소에 대한 고차 보간의 경우, 해의 수렴성이 저해될 수 있음이 발견되었다.